Лауреаты Нобелевской премии по физике 2021 года

Презентация по теме "Лауреаты Нобелевской премии по физике 2021 года"

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Получить суперспособности учителя →

Как тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков?

Как быстро и объективно проверять знания учащихся?

Как сделать изучение нового материала максимально понятным?

Как избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков?

Как наладить дисциплину на своих уроках?

Как получить возможность работать творчески?

Просмотр содержимого документа
«Лауреаты Нобелевской премии по физике 2021 года»

Лауреаты Нобелевской премии по физике 2021 года

ЗА ЧТО ВРУЧИЛИ НОБЕЛЕВСКУЮ ПРЕМИЮ ПО ФИЗИКЕ

КЛИМАТ

ХАОС

ЗА ПРОРЫВНЫЕ ОТКРЫТИЯ В ПОНИМАНИИ СЛОЖНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СИСТЕМ И МОДЕЛИРОВАНИЕ КЛИМАТА ЗЕМЛИ

ПОРЯДОК

Лауреатами стали:

итальянец Джорджо Паризи

японец Сюкеро Манабу

немец Клаус Хассельман

Нобелевскую премию по физике 2021 года присудили "за большой вклад в наше понимание сложных физических систем" .

За скучной формулировкой Нобелевского комитета скрывается огромная и сложная, а главное, очень важная для всего мира научная работа. Как спрогнозировать, что будет? Как найти порядок в, казалось бы, полном хаосе?

Джорджио Паризи

Джорджо Паризи ( итал. Giorgio Parisi ; род. 4 августа 1948г.) — итальянский физик-теоретик. Профессор, иностранный член Французской академии наук, Национальной академии наук США и Американского философского общества

Труды в основном посвящены квантовой теории поля, статистической механике и сложным системам

Джорджо Паризи после объявления

его лауреатом Нобелевской премии,

5 октября 2021 года. Фото: Reuters

Закономерное в сложном

Джорджо Паризи получил премию за открытие того, как беспорядок и флуктуации взаимодействуют в физических системах от атомных до планетарных размеров.

Отмеченные премией его работы относятся к началу 80-х годов: ему удалось найти закономерности в поведении неупорядоченных сложных материалов. Эти открытия легли в основу теории сложных систем вообще. Сложная система – это система, которая состоит из множества взаимодействующих составляющих таким образом, что она приобретает новые свойства, не сводящиеся к сумме свойств ее составляющих.

В работе Паризи как никогда видна верность утверждения о том, что физика – это наука обо всем.

Уравнения Паризи описывают рост поверхностей, кружение стай птиц, движение элементарных частиц. Результаты его работы применяются в математике, физике, биологии, нейронауках, машинном обучении.

Сюкуро Манабэ

Сюкуро Манабэ ( яп. 真鍋淑郎 Манабэ Сюкуро: , род. 21 сентября 1931г.,Эхиме, Япония) — японско-американский климатолог, видный специалист по вычислительному моделированию климата и его изменения, пионер компьютерного моделирования климатических изменений, в частности глобального изменения климата, один из первых начавших исследовать феномен глобального потепления — в 1970-х [

Сюкуро Манабэ у себя дома в Принстоне, штат Нью-Джерси,

5 октября 2021 года. Фото: Reuters

Сюкуро Манабэ – настоящий "патриарх" современной климатической науки, он стоял у истоков климатического моделирования в те времена, когда только появился язык программирования Fortran

Работы Манабэ на протяжении десятков лет определяли развитие климатологии

Самая влиятельная работа в истории

Сюкуро Манабэ в своих работах продемонстрировал, как повышенная концентрация углекислого газа (CO 2 ) в атмосфере Земли приводит к повышению температуры на поверхности планеты. Сегодня это очевидный факт, но за этим открытием стоит огромная и выверенная работа.

Мы знаем, что горячий воздух стремится наверх, а более плотный холодный ‒ вниз. Соответственно, тепловое излучение влияет на многие процессы в том числе на перемешивание воздуха в атмосфере Земли: как по вертикали (на разной высоте), так и в разных широтах. Ведь Солнце нагревает планету неравномерно: полюсам достаётся меньше тепла, чем экваториальным областям. В то же время важную роль играет наклон земной оси и, соответственно, время года.

CO 2 отвечает за тот самый парниковый эффект или эффект теплицы. Этот газ словно плёнкой прикрывает планету, не давая тепловому излучению сбегать в космос. Из-за этого температура под "плёнкой" растёт.

Учитывать все эти факторы непросто. Но работы Манабэ, в которых он упростил подход к изучению таких сложных систем, позволили заложить основу сегодняшних моделей климата планеты.

Парниковый эффект оказывают и другие газы, но именно выбросы CO 2 человечество более-менее в состоянии контролировать.

Клаус Хассельман

Клаус Хассельман ( Klaus Hasselmann ; род. 25 октября 1931, Гамбург) — немецкий физик, океанолог, метеоролог, климатолог, статистик. Эмерит-профессор, доктор философии. Эмерит директор-основатель Max Planck Institute for Meteorology [en ] , первый научный директор German Climate Computing Centre [en] . Иностранный член Шведской королевской академии наук.

Клаус Хассельман поднимает бокал шампанского на встрече с коллегами и журналистами

после объявления его лауреатом Нобелевской премии, 5 октября 2021 года. Фото: Reuters

Второй наиболее цитируемый учёный в области глобального потепления за период с 1991 по 2001 год

Через десять лет после прорывной работы Манабэ он создал модель, которая связывает климат и погоду (никогда не следует путать эти два понятия!) – и так показал, что климатические модели могут быть надежными, хотя погода как феномен изменчива и хаотична.

Климат, погода и влияние человека

Клаус Хассельманн, основываясь в том числе на работах Манабэ, создал модель, которая связывает воедино погоду и климат. Погода изменчива и хаотична: температура, осадки, ветер или облака зависят от того, что происходит в океанах и на суше, от смены дня и ночи и так далее. Однако климатические модели вполне могут давать надёжный результат. Они основаны на вычисленных статистических характеристиках погоды, таких как средние значения, стандартные отклонения от средних значений, самые высокие и самые низкие измеренные значения.

Да, мы не можем сказать, какой будет погода в Стокгольме 10 декабря следующего года, отмечается в пресс-релизе Нобелевского комитета. Зато мы можем получить представление о том, какую температуру или какое количество осадков стоит ожидать в среднем в Стокгольме в декабре.

Хассельман также разработал методы определения конкретных параметров, которые изменяют систему в целом. В приложении к климату Земли он изучил влияние как природных явлений, так и деятельности человека.

Последующие научные выкладки Хассельмана показали, что повышение температуры атмосферы Земли вызвано выбросами углекислого газа, которые генерирует человечество.

А что же между работами Джорджо Паризи,

Сюкуро Манабэ и Клаус Хассельман общего?

Климат Земли это сложная система, и ключ к ее пониманию – умение увидеть упорядоченность в видимой хаотичности погоды. Еще одно принципиально важное и непростое свойство сложных систем – то, что совсем небольшое изменение одного из параметров может привести к огромным общим сдвигам во всей системе (свойства системы не равняются сумме свойств ее частей).

Например: углекислый газ – совсем небольшое изменение его содержания оказывает огромное влияние на климат Земли в целом. И подтверждают это не слова кого-то из мировых лидеров или экоактивистов, а сложная физика, которой полвека от роду.